Ứng dụng khoa học công nghệ trong canh tác nông nghiệp.

Những nghiên cứu giàu tính ứng dụng

Tại các tiểu ban, nhiều nhóm nghiên cứu đã trình bày các kết quả thiết thực: (1) Công nghệ bong bóng nano bảo quản thủy sản: giúp tăng hàm lượng oxy hòa tan trong nước, kéo dài thời gian tươi sống của cá, tôm, đồng thời giảm hao hụt trọng lượng trong quá trình vận chuyển. (2) Ứng dụng chitosan kết hợp astaxanthin trong bảo quản chuối, đào lông và dâu tằm: hạn chế quá trình oxy hóa, giữ được màu sắc và hương vị tự nhiên. (3) Chiết xuất phycocyanin từ tảo Spirulina: tạo ra sắc tố sinh học có giá trị cao, được sử dụng trong dược phẩm và thực phẩm chức năng. (4) Sản xuất canxi xitrat từ vỏ trứng: biến phụ phẩm thường bỏ đi thành nguyên liệu bổ sung khoáng chất cho ngành thực phẩm và y dược. (5) Chiết tách hoạt chất từ vỏ quế, chế biến nước cốt chanh dây mật ong: vừa tận dụng nguyên liệu bản địa, vừa mở rộng hướng sản phẩm mới cho thị trường.

Những nghiên cứu này cho thấy khoa học Việt Nam không chỉ tập trung vào việc “chống hỏng” nông sản, mà còn hướng tới nâng phụ phẩm thành nguyên liệu mới có giá trị cao, góp phần hình thành ngành công nghiệp chế biến đa dạng và bền vững.

Sự ra đời của máy móc và dây chuyền sản xuất hiện đại đã mang đến những thay đổi mang tính đột phá.

Đổi mới công nghệ chế biến cà phê: từ thiết bị đến chất lượng sản phẩm

Trong tham luận tại Kỷ yếu của Hội nghị, KS. Nguyễn Văn Hoàng - Chủ tịch HĐQT kiêm Tổng Giám đốc Công ty Cơ khí Vina Nha Trang đã nhấn mạnh rằng công nghệ chế biến chính là “chìa khóa” để nâng tầm giá trị hạt cà phê Việt Nam. Báo cáo đã chỉ ra những hạn chế lớn của ngành cà phê hiện nay: tỷ lệ cà phê xuất khẩu thô còn cao, công nghệ chế biến sâu chưa đồng bộ và sản phẩm thiếu tính ổn định về chất lượng.

Để giải quyết, Vina Nha Trang đã triển khai nhiều hướng nghiên cứu và cải tiến thiết bị: (1) Hệ thống rang - xay cải tiến: thiết kế mới giúp kiểm soát nhiệt độ đồng đều, giữ được hương thơm đặc trưng của hạt cà phê.(2) Máy tách ẩm và sấy tầng sôi tuần hoàn: giảm thời gian sấy xuống còn 6-8 giờ/mẻ, tiết kiệm khoảng 20-25% năng lượng so với công nghệ cũ. (3) Công nghệ phối trộn và chiết xuất cà phê hòa tan, nâng hiệu suất thu hồi từ 28-30% lên 35-37%, đồng thời tạo ra sản phẩm ổn định, phù hợp tiêu chuẩn quốc tế. (4) Tự động hóa dây chuyền: từ khâu rang, xay đến đóng gói, giúp giảm lao động thủ công và hạn chế thất thoát nguyên liệu.

Theo KS. Nguyễn Văn Hoàng, các cải tiến này đã được một số doanh nghiệp áp dụng, giúp hạt cà phê Việt không chỉ đáp ứng nhu cầu trong nước mà còn hướng đến thị trường xuất khẩu cao cấp. Ông nhấn mạnh: “Nếu chúng ta chỉ dừng ở xuất khẩu cà phê nhân thô, giá trị thu về sẽ thấp. Nhưng khi đầu tư vào công nghệ chế biến, giá trị sản phẩm có thể tăng gấp 2-3 lần, tạo thương hiệu cho cà phê Việt Nam”.

Báo cáo cũng đưa ra các số liệu minh chứng: trong một số mô hình thí điểm, nhờ áp dụng công nghệ mới, chi phí sản xuất giảm từ 8-10%, trong khi giá trị gia tăng của sản phẩm lại tăng khoảng 15-20%. Đây là tín hiệu tích cực cho thấy công nghệ chế biến sâu hoàn toàn có thể trở thành động lực phát triển bền vững cho ngành cà phê Việt.

Việc tận thu các loại phụ, phế phẩm trong cá tra sẽ tạo ra nguồn nguyên liệu lớn phục vụ cho các ngành công nghiệp chế biến khác.

VNF và bài học từ Iceland: Phụ phẩm thủy sản đạt 95% giá trị sử dụng

Trong báo cáo “Mô hình kinh tế tuần hoàn của VNF: Khai thác tiềm năng phụ phẩm tôm Việt Nam bằng công nghệ sinh học và ứng dụng đa ngành nghề”, ThS. Phan Thanh Lộc - Chủ tịch HĐQT Công ty Vietnam Food (VNF) nhấn mạnh rằng kinh tế tuần hoàn chính là chìa khóa để nâng cao giá trị thủy sản. Theo ông, Việt Nam hiện mới chỉ tận dụng khoảng 56% phụ phẩm thủy sản, trong khi con số này tại Iceland đã đạt đến 95%.

Ông Lộc cho biết: “Phụ phẩm không còn là ‘rác thải’, mà là nguồn tài nguyên quý giá. Nếu được xử lý bằng công nghệ sinh học và tái chế hợp lý, chúng có thể trở thành nguyên liệu cho thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm, thậm chí cho ngành nông nghiệp và năng lượng”. Báo cáo cũng chỉ ra rằng, với sản lượng đánh bắt cá tuyết ổn định khoảng 130.000 tấn/năm, Iceland đã phát triển một ngành công nghiệp phụ phẩm bền vững, tạo ra nhiều sản phẩm giá trị cao như peptide protein, polysaccharide, polyphenol…, góp phần đưa tổng giá trị sử dụng của thủy sản lên tới 95%.

Điều đáng chú ý là, để đạt được thành công này, Iceland đã có một chiến lược rất rõ ràng: (1) Đầu tư mạnh mẽ cho nghiên cứu, phát triển (R&D) nhằm biến phụ phẩm thành sản phẩm giá trị gia tăng; Liên kết đa ngành, từ thủy sản đến dược phẩm, thực phẩm chức năng, vật liệu sinh học; Thay đổi tư duy xã hội: phụ phẩm được nhìn nhận như một nguồn tài nguyên chiến lược.

Ông Lộc nhấn mạnh: “Ngành thủy sản Việt Nam có nhiều nét tương đồng với Iceland và hoàn toàn có thể phát triển thành công như họ, nếu có một chiến lược bài bản, kiên định và biết tận dụng sức mạnh của khoa học công nghệ”.

Như vậy, VNF không chỉ đưa ra mô hình kinh tế tuần hoàn cho ngành tôm mà còn cho thấy một hướng đi mới cho toàn bộ ngành thủy sản Việt Nam, biến 44% phụ phẩm còn bỏ phí thành nguồn lực giá trị cao, tạo ra động lực tăng trưởng bền vững.

Từ câu chuyện của VNF và bài học kinh nghiệm quý báu từ Iceland, có thể thấy rằng phụ phẩm thủy sản, vốn từng bị coi là phế thải nay đang trở thành nguồn tài nguyên chiến lược cho phát triển bền vững. Việt Nam đang đứng trước cơ hội lớn để biến 44% phụ phẩm còn bỏ phí thành động lực tăng trưởng mới, nhưng điều đó chỉ có thể thành hiện thực nếu có sự đầu tư bài bản vào công nghệ và thay đổi tư duy quản lý.

Trong hành trình tìm lời giải cho bài toán giảm thất thoát sau thu hoạch và nâng cao giá trị nông sản, không chỉ có những mô hình kinh tế tuần hoàn mà còn có sự góp mặt của các công nghệ “xanh” tiên tiến. Một ví dụ điển hình chính là công nghệ Plasma lạnh khí quyển, giải pháp bảo quản nông sản nhạy cảm mà nhiều viện nghiên cứu và doanh nghiệp Việt Nam đã bắt đầu thử nghiệm. Đồng thời, trên quy mô toàn cầu, các tổ chức quốc tế như UNIDO cũng đang triển khai những chương trình hành động nhằm giảm thiểu thất thoát và lãng phí thực phẩm.

Sản xuất theo dây chuyền hiện đại giúp cơ sở nâng chất lượng sản phẩm, khả năng cạnh tranh.

Công nghệ cô đặc nước mắm chân không, nâng tầm sản phẩm truyền thống

Trong kỷ yếu Hội nghị Khoa học Công nghệ Bảo quản, Chế biến Nông lâm Thủy sản và Cơ giới hóa Nông nghiệp Toàn quốc năm 2025, báo cáo về công nghệ cô đặc nước mắm bằng chân không đã thu hút sự quan tâm đặc biệt bởi khả năng vừa gìn giữ giá trị truyền thống, vừa nâng cao chất lượng sản phẩm. Hệ thống này có công suất 1.200 lít/mẻ, thời gian vận hành 10-12 giờ/mẻ, tùy theo hàm lượng protein ban đầu trong dịch mắm.

Điểm nổi bật là sản phẩm sau khi cô đặc đạt nồng độ 60-70 g/L protein, giữ trọn hương vị đặc trưng, màu sắc tự nhiên và kéo dài được thời gian bảo quản. Đây là bước tiến lớn so với phương pháp đun sôi truyền thống, vốn thường làm mất đi nhiều hợp chất thơm dễ bay hơi và khiến hương vị nước mắm bị biến đổi.

So sánh giữa hai công nghệ: (1) Đun truyền thống sử dụng nhiệt độ cao (≥100°C), gây ra hiện tượng caramel hóa, oxy hóa lipid, biến tính protein. Kết quả là nước mắm thường đậm màu, vị mặn gắt, giảm giá trị cảm quan. (2) Công nghệ chân không vận hành ở áp suất thấp, bay hơi ở nhiệt độ khoảng 55-65°C, giúp giữ lại hợp chất thơm và axit amin quý, màu sắc sáng hơn, vị ngọt hậu rõ rệt. Đồng thời, quá trình oxy hóa được hạn chế, kéo dài tuổi thọ sản phẩm mà không cần phụ gia.

Hiệu quả kinh tế, sản xuất cũng được minh chứng rõ ràng, công nghệ chân không giúp giảm 20-25% chi phí năng lượng, rút ngắn 15-20% thời gian chế biến, đồng thời nâng năng suất và đảm bảo chất lượng đồng đều. Điều này cho phép các cơ sở sản xuất nước mắm truyền thống chuyển mình từ quy mô nhỏ lẻ sang quy mô công nghiệp, hướng tới những thị trường khó tính như EU, Nhật Bản hay Hoa Kỳ.

Theo nhóm tác giả nghiên cứu: “Công nghệ cô đặc nước mắm bằng chân không cho phép giữ lại tối đa các hợp chất tạo hương và axit amin quý. Sản phẩm sau chế biến vẫn giữ được màu vàng hổ phách sáng, hương vị dịu, hàm lượng đạm toàn phần đạt 60-70 g/L và có khả năng bảo quản lâu dài mà không cần bổ sung phụ gia”.

Nhóm nghiên cứu đã nhấn mạnh: “Nếu phương pháp đun truyền thống làm biến đổi mạnh mùi và vị, thì công nghệ chân không lại giúp nâng cao giá trị dinh dưỡng và thương mại của nước mắm, đồng thời đáp ứng tiêu chuẩn an toàn thực phẩm quốc tế”.

Có thể nói, công nghệ cô đặc chân không không làm mất đi bản sắc truyền thống, mà trái lại, trở thành công cụ bảo tồn và nâng tầm di sản ẩm thực Việt Nam. Nhờ đó, nước mắm, biểu tượng văn hóa ẩm thực dân tộc không chỉ phục vụ thị trường trong nước, mà còn đủ sức cạnh tranh và khẳng định thương hiệu trên trường quốc tế.

Những kết quả nghiên cứu và ứng dụng trình bày tại Hội nghị Khoa học Công nghệ Bảo quản, Chế biến Nông lâm Thủy sản và Cơ giới hóa Nông nghiệp Toàn quốc năm 2025 cho thấy, khi khoa học bắt tay với doanh nghiệp, giá trị nông sản Việt Nam không chỉ dừng lại ở nguyên liệu thô mà đã và đang được nâng tầm thành những sản phẩm chất lượng cao, đủ sức cạnh tranh trên thị trường quốc tế. Từ hạt cà phê, con tôm cho tới giọt nước mắm, tất cả đều chứng minh một điều: công nghệ là động lực làm thay đổi diện mạo nông sản Việt. Tuy nhiên, để những công nghệ này phát huy trọn vẹn hiệu quả, vẫn cần một mảnh ghép nền tảng khác: cơ giới hóa nông nghiệp. Đây không chỉ là câu chuyện về máy móc, mà là sự tích hợp giữa thiết bị, dữ liệu và trí tuệ nhân tạo, nhằm giảm tổn thất sau thu hoạch, tăng năng suất và tiến tới nền nông nghiệp thông minh, bền vững.

Tạp chí Nông nghiệp và Môi trường mời bạn đọc đón đọc tiếp Kỳ 3: Cơ giới hóa và kinh tế tuần hoàn - động lực thúc đẩy nông nghiệp bền vững, để cùng khám phá những giải pháp then chốt đưa nông nghiệp Việt Nam hội nhập sâu rộng và vững vàng trên con đường phát triển xanh.

Hồng Minh